कोरोना के कारण ओजोन की उपस्थिति

Question

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C: सामग्री को संक्षारित (corrode) करती है

Explanation & Concepts:
उच्च-वोल्टेज ट्रांसमिशन लाइनों में कोरोना डिस्चार्ज की घटना आसपास की हवा को आयनित (ionize) कर देती है, जिससे ओजोन ($O_3$) और अन्य रासायनिक यौगिकों का निर्माण होता है। ये रासायनिक उप-उत्पाद, विशेष रूप से जब वायुमंडलीय नमी के साथ मिलते हैं, तो संक्षारक पदार्थ बनाते हैं जो ट्रांसमिशन लाइन के कंडक्टरों और हार्डवेयर की सतह पर हमला करते हैं।

Working Principle: जब कंडक्टर की सतह पर विद्युत क्षेत्र की तीव्रता हवा की डाइइलेक्ट्रिक शक्ति से अधिक हो जाती है, तो हवा के अणु आयनित हो जाते हैं, जिससे एक चमक पैदा होती है जिसे कोरोना कहा जाता है। यह आयनीकरण प्रक्रिया ऑक्सीजन के अणुओं को अलग होने और फिर से ओजोन में पुनर्गठित होने के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करती है। ओजोन एक अत्यधिक प्रतिक्रियाशील ऑक्सीकरण एजेंट है जो धातु की सतहों के साथ रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया करता है, जिससे समय के साथ सतह का क्षरण या संक्षारण होता है।

Key Formulas: $E_{max} = \frac{V}{r \cdot \ln(\frac{D}{r})}$ — कंडक्टर सतह पर अधिकतम विद्युत क्षेत्र तीव्रता जो कोरोना का कारण बनती है

Key Points: कोरोना हानि गैर-रेखीय (non-linear) होती है और महत्वपूर्ण विघटनकारी वोल्टेज से ऊपर वोल्टेज बढ़ने पर काफी बढ़ जाती है।; ओजोन का उत्पादन कोरोना डिस्चार्ज के दौरान हवा के आयनीकरण की प्रक्रिया का सीधा उप-उत्पाद है।; संक्षारण तब विशेष रूप से बढ़ जाता है जब स्थानीय वातावरण में उच्च आर्द्रता होती है, जो नाइट्रोजन की उपस्थिति में नाइट्रिक एसिड ($HNO_3$) बनाती है।; कोरोना के कारण श्रव्य शोर (audible noise) और रेडियो हस्तक्षेप भी होता है।

Advantages: कोरोना अत्यधिक ओवरवोल्टेज स्पाइक्स को रोकने के लिए एक प्राकृतिक डिस्चार्ज पथ प्रदान करता है; उच्च वोल्टेज लाइनों पर महत्वपूर्ण तनाव स्तर के संकेतक के रूप में कार्य करता है

Disadvantages: पावर लॉस; रेडियो हस्तक्षेप; श्रव्य शोर (audible noise); ओजोन जनित संक्षारण

Applications: इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर्स में प्रयुक्त; जल शोधन के लिए ओजोन जनरेटर में प्रयुक्त

Additional Info: विकल्प A और B गलत हैं क्योंकि कोरोना हानि स्वयं एक शक्ति हानि है, लेकिन यह विद्युत प्रणाली मुआवजे के संदर्भ में पावर फैक्टर में सीधे 'सुधार' या 'कमी' नहीं करती है; यह एक प्रतिरोधी भार (resistive load) के रूप में कार्य करती है।. विकल्प D गलत है क्योंकि रेगुलेशन लाइन के $R$ और $L$ मापदंडों द्वारा निर्धारित किया जाता है, जबकि कोरोना एक डिस्चार्ज घटना है।

Answer: C सही है — कोरोना डिस्चार्ज के दौरान हवा के आयनीकरण के कारण ओजोन का निर्माण रासायनिक रूप से प्रतिक्रियाशील होता है और इससे ट्रांसमिशन कंडक्टरों और सहायक हार्डवेयर का संक्षारण होता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि कोरोना एक नुकसानदेह घटना है; प्रतियोगी परीक्षाओं में, 'पावर लॉस', 'रेडियो हस्तक्षेप', और 'संक्षारण' को प्राथमिक तकनीकी परिणामों के रूप में प्राथमिकता दें।

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Option A: पावर फैक्टर में सुधार करती है

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Option B: पावर फैक्टर को कम करती है

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Option D: रेगुलेशन में सुधार करती है

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